KLIMATICKY NEUTRÁLNÍ BYTOVÝ DŮM CLIMATE NEUTRAL RESIDENTIAL HOUSE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

______________________________________________________________________________________

Fakulta stavební

Katedra konstrukcí pozemních staveb

KLIMATICKY NEUTRÁLNÍ BYTOVÝ DŮM CLIMATE NEUTRAL RESIDENTIAL HOUSE

DIPLOMOVÁ PRÁCE

Studijní program: Budovy a prostředí Studijní obor: Budovy a prostředí

Vedoucí práce: Ing. Antonín Lupíšek, Ph.D.

Bc. David Pálenský

_______________________________________________________________________

Praha 2019

Čestné prohlášení

Prohlašuji, že jsem diplomovou práci vypracoval samostatně a všechny použité prameny a literatura jsou uvedeny v seznamu citované literatury.

Nemám námitek proti použití tohoto školního díla ve smyslu §60 Zákona č.

121/2000 sb. o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o změně některých zákonů (autorský zákon).

V ………….. dne ………….. ………

podpis

Poděkování

Srdečně děkuji vedoucímu práce Ing. Antonínu Lupíškovi, Ph.D. za podnětné a cenné vedení práce, za jeho rady a doporučení a za vstřícné jednání.

Dále bych chtěl poděkovat Ing. Miroslavu Urbanovi, Ph. D. za cenné rady

a připomínky k problematice energetické náročnosti budov. Závěrem děkuji celé své

rodině a svým blízkým, kteří mi poskytovali příjemné zázemí a kteří mě po celou dobu

studia podporovali.

Abstrakt

Diplomová práce Klimaticky neutrální bytový dům se zabývá návrhem energetického konceptu a stavebního řešení bytového domu v souladu se stanoveným emisním požadavkem na celkové provozní a svázané emise CO

. Emisní požadavek na návrh klimaticky neutrálního domu vychází z přijetí Pařížské dohody o změně klimatu v roce 2015 a následně ze zprávy The Emissions Gap Report 2018. Diplomová práce se na svém začátku věnuje výpočtu emisního požadavku pro klimatický cíl 1,5 °C a 2,0 °C.

Poté je provedeno environmentální vyhodnocení stávajícího bytového domu dle metodiky SBToolCZ. Environmentální hodnocení se skládá z výpočtu energetické náročnosti objektu a výpočtu svázané energie v konstrukcích. Na základě hodnocení jsou navržena opatření, která vedou ke snížení provozních a svázaných emisí. Navržená opatření jsou kombinována do výsledných variant s cílem splnit emisní požadavek.

Závěrem je provedeno porovnání výsledných variant a je provedena diskuze o jejich realizovatelnosti v podmínkách ČR. Práce je doplněna o výkresovou dokumentaci k environmentálně šetrné dřevostavbě v podrobnosti pro stavební povolení.

Z výsledků práce vyplývá, že hodnocený bytový dům přesahuje hranici emisního požadavku o 2,5násobek, přičemž poměr ročních provozních a svázaných emisí činí 4:1.

Opatření tedy musí směřovat především na úsporu emisí v technických systémech.

Pro splnění emisního požadavku je nejsnazším řešením volba nízko emisního zdroje tepla v podobě kotle na dřevní biomasu. V případě, že hlavním zdrojem tepla je typický plynový kondenzační kotel, musí být navržena dřevostavba s velmi nízkou potřebou energie a musí být doplněna o fotovoltaické a fototermické systémy, aby byla splněna hranice emisního požadavku.

Klíčová slova

Globální oteplování, Pařížská dohoda, skleníkové plyny, environmentální profil,

energetická náročnost, obnovitelné zdroje energie, bytový dům, SBToolCZ

Abstract

This Diploma Thesis called Climate neutral residential house deals with the design of the energy concept and structural solution of the residential house in accordance with the set emission requirement for total operating and bound CO

emissions. The set emission requirement of climate neutral residential house is deduced from The Paris agreement of climate change taken place in 2015 and subsequently from The Emissions Gap Report 2018. At the beginning the Diploma thesis deals with the calculation of the emission requirement for the climate target of 1.5 °C and 2.0 °C.

Then the environmental assessment of the existing residential house is carried out according to the SBToolCZ methodology. The environmental assessment consists of calculating the energy requirment of the building and calculating bound energy in structures. Based on the assessment, emission savers are proposed which lead to a reduction in operating and bound emissions. The proposed emission savers are combined into the final versions to satisfy the emission requirement. At the end, a comparison of the final versions is made and a discussion of their suitability in the Czech Republic conditions is done. The work is supplemented with drawing documentation for environmentally friendly wooden construction at the extent for building/structural permit.

The results of the thesis show that the assessed residential house exceeds the emission requirement by 2,5 times, while the ratio of annual operating and bound emissions is 4:1. Therefore the emission savers must be directed primarily at saving emissions in technical systems. To satisfy the emission requirement, the easiest solution is to choose a low emission heat source in the form of a wooden biomass incinerator.

The wooden structure with a very low energy requirement must be designed and supplemented with photovoltaic and photothermal systems to satisfy the limit of the emission requirement, in the case that a typical gas condensing incinerator is the main source of heat.

Keywords

Global warming, The Paris Agreement, greenhouse gases, environmental profile, energy

requirement, renewable energy sources, residential house, SBToolCZ

Obsah

ÚVOD... 11

1. PŘEDSTAVENÍ PROBLEMATIKY ... 12

1.1 Globální oteplování ... 12

1.2 Skleníkový efekt ... 13

1.3 Klimatické cíle a závazky ... 14

1.4 Stanovení emisních požadavků na bytový dům ... 15

1.4.1 Výpočet emisního požadavku pro 1,5 °C ... 16

2. ŘEŠENÝ BYTOVÝ DŮM ... 18

2.1 Architektonické a dispoziční řešení ... 18

2.2 Stavebně konstrukční řešení ... 21

2.3 Řešení TZB systémů ... 22

2.4 Skladby hlavních konstrukcí ... 22

3. ENERGETICKÝ KONCEPT BYTOVÉHO DOMU ... 25

3.1 Rozdělení na zóny ... 25

3.2 Tepelné posouzení obalových konstrukcí ... 27

3.3 Postup zadání dat do Energie 2017 a výsledky ... 27

4. ENVIRONMENTÁLNÍ HODNOCENÍ BYTOVÉHO DOMU ... 30

5. ENERGETICKÝ A STAVEBNÍ KONCEPT SPLŇUJÍCÍ EMISNÍ POŽADAVKY GWP ... 35

5.1 Návrhy opatření ... 35

5.1.1 OP1 – Změna zónování ... 35

5.1.2 OP2 – Součinitel prostupu tepla obalových konstrukcí ... 37

5.1.3 OP3 – Svázaná energie ... 38

5.1.4 OP4 – Zdroje tepla, energonositel ... 39

5.1.5 OP5 – Osvětlení ... 40

5.1.6 OP6 – Nucené větrání ... 40

5.1.7 OP7 – Fototermické kolektory ... 40

5.1.8 OP8 – Fotovoltaické panely ... 41

5.1.9 Chlazení ... 41

5.2 Navržené varianty... 41

5.2.1 Varianta A ... 43

5.2.2 Varianta B ... 44

5.2.3 Varianta C ... 44

5.2.4 Varianta D ... 45

5.2.5 Varianta E ... 46

5.2.6 Varianta F ... 46

5.3 Výsledky provozních a svázaných emisí ... 48

5.3.1 Svázané emise ... 48

5.3.2 Provozní emise ... 49

5.4 Celkové vyhodnocení a porovnání variant ... 52

5.5 Realizovatelnost variant v podmínkách ČR ... 57

5.5.1 Požární bezpečnost dřevostaveb ... 57

5.5.2 Kotelna na dřevní biomasu ... 57

5.5.3 Zapojení FVE do distribuční sítě ... 58

5.6 Úvaha o budoucích energetických mixech ČR a jejich vlivu na řešení domu .... 59

ZÁVĚR ... 64

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ ... 66

VÝKRESOVÁ DOKUMENTACE ... 69

SEZNAM OBRÁZKŮ ... 70

SEZNAM TABULEK ... 71

SEZNAM GRAFŮ ... 72

SEZNAM PŘÍLOH ... 73

Příloha č. 1 - Výpočet svázaných emisí CO

pro stávající stav a variantu A ... 74

Příloha č. 2 - Výpočet svázaných emisí CO

pro variantu B ... 76

Příloha č. 3 - Výpočet svázaných emisí CO

pro variantu C, D, E ... 78

Příloha č. 4 - Výpočet svázaných emisí CO

pro variantu F ... 80

Příloha č. 5 - Výpočet energetické náročnosti budovy a průměrného součinitele prostupu tepla pro STÁVAJÍCÍ STAV, výstup z programu ENERGIE 2017 ... 82

Příloha č. 6 - Výpočet energetické náročnosti budovy a průměrného součinitele prostupu tepla pro VARIANTU A, výstup z programu ENERGIE 2017 ... 99

Příloha č. 7 - Výpočet energetické náročnosti budovy a průměrného součinitele prostupu tepla pro VARIANTU B, výstup z programu ENERGIE 2017 ... 113

Příloha č. 8 - Výpočet energetické náročnosti budovy a průměrného součinitele prostupu tepla pro VARIANTU C, výstup z programu ENERGIE 2017 ... 128

Příloha č. 9 - Výpočet energetické náročnosti budovy a průměrného součinitele prostupu tepla pro VARIANTU D, výstup z programu ENERGIE 2017 ... 143

Příloha č. 10 - Výpočet energetické náročnosti budovy a průměrného součinitele prostupu tepla pro VARIANTU E, výstup z programu ENERGIE 2017 ... 158

Příloha č. 11 - Výpočet energetické náročnosti budovy a průměrného součinitele prostupu tepla pro VARIANTU F, výstup z programu ENERGIE 2017 ... 173

Příloha č. 12 - Tepelné posouzení skladeb ochlazovaných konstrukcí pro stávající stav,

výstup z programu TEPLO 2017 EDU ... 188

Seznam použitých zkratek

OSN Organizace spojených národů GtCO

e Gigatuna CO

ekvivalentní

IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change Mezivládní panel pro změny klimatu

GWP Global warming potential Potenciál globálního oteplování

UCEEB Univerzitní centrum energeticky efektivních budov TAČR Technologická agentura České republiky

PEI Spotřeba primární energie FVE Fotovoltaická výrobna elektřiny OZE Obnovitelný zdroj energie SEK Státní energetická koncepce PBŘ Požárně bezpečností řešení

Podklady

Environmentálně šetrné resilientní bytové domy – Hodnocení resilience modelového bytového domu ve variantách

Autoři: Ing. Antonín Lupíšek, Ph.D. a kolektiv, 30.1.2019, ČVUT, UCEEB

11

ÚVOD

Téma klimaticky neutrální dům mě zaujalo především z toho důvodu, že se zabývá nejenom klasickým stavebně-technickým řešením daného objektu v souladu s dnešními vyhláškami a normami, ale zároveň zohledňuje značné dopady stavební činnosti na životní prostředí. Inspirací pro výběr tématu byly především přednášky v rámci magisterského předmětu Integrované navrhování budov, kde jsem se setkal s podrobnější analýzou vlivů stavebnictví na životní prostředí, a také metodami, které se tyto vlivy snaží zmírnit, a to v souladu s dnešními vysokými nároky uživatele na komfort bydlení. Stručně řečeno se jedná o navrhování budov v souladu s trvale udržitelným rozvojem.

Požadavky na návrh klimaticky neutrálního domu vychází z přijetí Pařížské dohody smluvními stranami Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu v prosinci roku 2015 a následně ze zprávy The Emissions Gap Report 2018, kterou vypracoval Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC) a předložil na Konferenci OSN o změně klimatu 2018 v Katovicích. Jedním z hlavních cílů Pařížské dohody je výrazné snížení produkce skleníkových plynů a tím udržení nárůstu průměrné globální teploty výrazně pod hranicí 2 °C oproti hodnotám před průmyslovou revolucí a úsilí o to, aby nárůst teploty nepřekročil hranici 1,5 °C oproti hodnotám před průmyslovou revolucí. The Emissions Gap Report 2018 kvantifikuje limity emisí skleníkových plynů pro scénáře nárůstu průměrné teploty pod 1,5 °C, 1,8 °C a 2 °C do roku 2100. Scénář nárůstu teploty pod 1,5 °C představuje limit produkce skleníkových plynů hodnotou 24 GtCO

e pro rok 2030. [1], [2]

Cílem této práce je vypracovat stručnou rešerši klimatických cílů pro 1,5 °C,

aplikovat je na podmínky ČR a na základě toho stanovit emisní požadavky

na novostavbu bytového domu. Následně vyhodnotit stávající stav bytového domu

a navrhnout nový energetický koncept a stavební řešení domu tak, aby požadavek

splnil, a provést závěrečné vyhodnocení. Zároveň bude vypracována úvaha

o energetických mixech ČR a jejich vlivu na řešení domu. Pro výslednou variantu

zpracuji výkresovou dokumentaci v podrobnosti pro stavební povolení.

12

1. PŘEDSTAVENÍ PROBLEMATIKY

1.1 Globální oteplování

Globální oteplování je zaznamenané zvýšení průměrné teploty klimatického systému země, které započalo na začátku 20. století. Přestože je klimatická změna teploty přirozeným jevem, který je ovlivněn například vzdáleností Slunce od Země, množstvím sopečné erupce a skleníkových plynů, tak v současné době se jedná o jev, který je způsoben převážně lidskou činností. Na základě vědeckých poznatků se predikuje zvýšení globální teploty do roku 2100 o dalších 0,3 až 1,7 ° C pro scénář s výrazným snižování emisí a 2,6 až 4,8 ° C pro scénář s dnešním vývojem produkce emisí. [3] Hlavními důsledky globálního oteplování je znatelné tání ledovců, rozšiřování pouští, zvýšení vzdušné vlhkosti, zvýšení hladiny oceánů, zvýšení teploty vzduchu nad povrchem země a nad oceány, úbytek sněhu, extrémní výkyvy počasí. [4] Všechny tyto procesy mohou mít katastrofické dopady na současné fungování lidské civilizace a naší planety. Z následující grafu je patrné, že od konce 19. století došlo ke zvýšení globální teploty o cca 0,8 °C.

Obrázek 1 - Globální střední teplota od roku 1880 do roku 2016, převz. z [5]

Hlavními příčinami globálního oteplování je spotřeba fosilních paliv, těžba

dřeva v deštných pralesech a intenzivnější chov hospodářských zvířat. Důsledkem

13

těchto činností je obrovská produkce skleníkových plynů, které zintenzivňují skleníkový efekt. [6]

1.2 Skleníkový efekt

Princip skleníkového efektu spočívá v zadržování tepelné radiace ze zemského povrchu viz Obrázek č. 2. Čím vyšší je koncentrace skleníkových plynů v atmosféře, tím více tepelné radiace zůstane v atmosféře. Přirozený skleníkový efekt je nezbytný pro fungování života na Zemi, bez skleníkového efektu by byla teplota zemského povrchu přibližně o 33 °C nižší. Současné koncentrace skleníkových plynů ve srovnání s koncentrací v preindustriální době se rapidně zvýšily viz Obrázek č. 3.

Skleníkové plyny můžeme dle jejich původu rozdělit na přirozené a antropogenní.

Mezi přirozené patří vodní pára, oxid uhličitý a metan, do antropogenních řadíme oxid uhličitý, metan, oxid dusný, fluorované vodíky, freony a halony. [7]

Obrázek 2 - Princip přirozeného a antropogenního skleníkového efektu, převz. z [8]

Stavební sektor představuje 40% podíl na celkové produkci emisí

skleníkových plynů, především v zastoupení CO

, což znamená velký potenciál

pro omezení produkce skleníkových plynů. [10] Z hlediska hodnocení pozemních

staveb můžeme produkci skleníkových plynů rozdělit do dvou hlavních fází –

výstavby a provozu. V provozní fázi se již dnes zabýváme důsledným omezením

spotřeby energie a využíváním obnovitelných zdrojů energie. Ve fázi výstavby se

14

jedná o svázané emise konstrukčních materiálů, které zahrnují celý životní cyklus materiálu od těžby až po jeho likvidaci.

Obrázek 3 - Koncentrace skleníkových plynů od roku 0 do 2005, převz. z [9]

1.3 Klimatické cíle a závazky

Již zmíněná Pařížská dohoda byla přijata smluvními stranami Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu v prosinci 2015. Dohoda představuje ustanovení Rámcové úmluvy a po roce 2020 nahradí dosud platný Kjótský protokol. Dohoda si klade za cíl zlepšit provádění Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu a z dlouhodobého hlediska přispět k udržení nárůstu průměrné globální teploty pod hranicí alespoň 2 °C v porovnání s obdobím před průmyslovou revolucí a usilovat o udržení oteplení do 1,5 °C. Dohoda ukládá všem smluvním stranám (tj. rozvinutým i rozvojovým státům) povinnost stanovit si vnitrostátní redukční závazky a plnit je. Tímto se zásadně liší od platného Kjótského protokolu, který redukční závazky vztahuje výlučně na rozvinuté státy. K 15. lednu 2019 dohodu podepsalo 194 států a Evropská unie. 184 ze zmíněných členů dohodu ratifikovalo, přičemž těchto 184 členů reprezentuje 89,3 % globálních emisí. [1], [11]

Česká republika jakožto člen EU se zavázala ke snížení skleníkových plynů

do roku 2030 o nejméně 40 % ve srovnání s rokem 1990. Dlouhodobý cíl EU je

snížit do roku 2050 emise o 80 až 95 % proti roku 1990. Obecným cílem je

dosáhnout ve druhé polovině 21. století rovnováhy mezi vypouštěnými emisemi a

emisemi přirozeně pohlcovanými v přírodě tak, aby byly výsledné emise nulové. [12]

15

1.4 Stanovení emisních požadavků na bytový dům

Podkladem pro stanovení emisních požadavků je Zvláštní zpráva IPCC ke globálnímu oteplení o 1,5 °C (dále „Zvláštní zpráva IPCC“) a The Emissions Gap Report 2018. Zvláštní zpráva IPCC byla vypracována na pokyn zasedajících států na Klimatické konferenci v Paříži v roce 2015. Zvláštní zpráva IPCC se zaměřuje na dopady oteplení o více než 1,5 °C (oproti předindustriální době) a scénáře snižování emisí skleníkových plynů, které povedou ke splnění nižšího teplotního cíle z Pařížské dohody. Současné vědecké studie a poznatky totiž poukazují na to, že směřování ke splnění cíle 2,0 °C z Pařížské dohody je nedostatečné z hlediska ohrožení existence malých ostrovních států a méně rozvinutých států. Zpráva hraje klíčovou roli při rozhodování států o úpravě svých emisních cílů v rámci pravidelného přezkumu, který podle Pařížské dohody probíhá každých pět let tj. 2020, 2025 a 2030. [13]

The Emissions Gap Report posuzuje nejnovější vědecké poznatky o současné a budoucí produkci skleníkových plynů a srovnává je s klimatickými cíli stanovenými Pařížskou dohodu. Zpráva udává, že pokud státy nezlepší své ambice a nedocílí snížení emisí v roce 2030 nad rámec svých závazků, nelze si již vyhnout překročení hranice 1,5 °C. Současné závazky, jak již bylo zmíněno, jsou směřovány na hranici 2 °C. Aby bylo dosaženo cíle 1,5 °C, musí být emise sníženy o více než polovinu z dnešních hodnot, tedy z 54 GtCO

e na 24 GtCO

e v roce 2030, nebo o 25

% při splnění hranice 2 °C, což činí hodnotu 40 GtCO

e pro rok 2030. [2], [14]

Obrázek 4 - Grafické znázornění množství emisí pro jednotlivé scénáře, převz. z [2]

16

1.4.1 Výpočet emisního požadavku pro 1,5 °C

Pro vyčíslení potenciálu globálního oteplování GWP je použit indikátor emisí skleníkových plynů, tedy hmotnost roční produkce plynů, které přispívají ke změně klimatu, vyjádřené pro globální účely obvykle v jednotce GtCO

/rok. Ekvivalentní znamená, že se nejedná pouze o emise CO

, ale také o emise dalších skleníkových plynů (např. metanu, oxidu dusného), jejichž skleníkový efekt je přepočítán pomocí tzv. charakterizačních faktorů na úroveň efektu CO

. [15]

Stanovení emisního požadavku jsem se rozhodl provést pro oba klimatické cíle z Pařížské dohody, tedy pro 1,5 °C i 2 °C. Důvodem je otevřená možnost srovnání jejich dopadů na stavebně-energetický koncept bytové domu. Konkrétně se může jednat o míru realizovatelnosti navržených opatření v podmínkách České republiky, o výši investičních nákladů, o míru zásahu do stávajících konstrukcí objektu, vliv na provoz objektu a podobně.

Výpočet je proveden na základě stanovených limitů maximálního množství vyprodukovaných ekvivalentních emisích GtCO

pro rok 2030, které uvádí The Emissions Gap Report 2018. Množství emisí bude vztaženo na celkový předpokládaný počet obyvatel pro rok 2030, který činí dle odhadů 8,55 mld.

obyvatel. [16] Podíl bytové výstavby na celkové produkci emisí CO

v České

republice dle studie Šance pro budovy činí 23,35 %. Přestože se jedná o emise CO

a nikoliv CO

, ve výpočtu uvažuji hodnotu 23,35 %, jelikož CO

je dominantním

skleníkovým plynem (celkové zastoupení činí 81,81 %). Podrobný výpočet se všemi

kroky je uveden v následující tabulce. [15]

17

KLIMATICKÝ CÍL 1,5 °C 2,0 °C

Limitní hodnoty emisí

24 40 GtCO

/rok

dle Emissions Gap Report 2018

Počet obyvatel v 2030 8,55 8,55 mld.

Přepočet na obyvatele 2,81E-09 4,68E-09 GtCO

/os.rok 2,81 4,68 tCO

/os.rok

Podíl bytového fondu 23,35 23,35 %

Přepočet 0,66 1,09 tCO

/os.rok

Počet nájemníků 26 26 os

EMISNÍ POŽADAVEK 17,04 28,40 tCO

/rok

Tabulka 1 - Stanovení emisních požadavků pro klimatické cíle 1,5 °C a 2,0 °C

18

2. ŘEŠENÝ BYTOVÝ DŮM

Projektovým podkladem pro diplomovou práci je návrhová studie environmentálně šetrného resilientního bytového domu RESBy. Studie byla zpracována v rámci Univerzitního centra energeticky efektivních budov UCEEB pro projekt TAČR a vychází z projektu bytového domu RD Rýmařov v Brně v Horních Heršpicích. Pro účely diplomové práce je převzato pouze konstrukční a dispoziční řešení. Všechny materiálové charakteristiky a systémy TZB jsou navrženy nově tak, aby odpovídaly typické novostavbě bytovému domu a splňovaly normové tepelně-technické požadavky na jednotlivé konstrukce.

2.1 Architektonické a dispoziční řešení

Jedná se o čtyřpodlažní nepodsklepený objekt obdélníkovitého půdorysu s pultovou střechou. Objekt je tvořen jednoduchou hmotou ve tvaru kvádru s pultovou střechou s vystupujícím rizalitem schodiště na jedné z podélných fasád.

Podnož je opticky oddělena od vrchní stavby, hmota je rozehraná nepravidelnou strukturou barevných zavěšených balkonů. Orientace objektu vůči světovým stranám není ve studii přesně definována, proto jsem zvolil orientaci vstupu objektu na jižní stranu s odklonem 0°. Vhodná orientace objektu může být řešena později v rámci optimalizaci energetické náročnosti objektu.

Provozně je objekt členěn na vstupní část se schodištěm, obytné zóny ve 2. – 4. NP přístupné ze schodiště a doplňkové prostory v 1. NP s garážemi a skladovými prostory pro jednotlivé bytové jednotky.

Obsah této kapitoly a snímky výkresového dokumentace jsou převzaty ze zmíněné studie – Hodnocení resilience modelového bytového domu ve variantách pro projekt TAČR TH02030797. [17]

Skladba bytů v posuzovaném resilientním bytovém domě:

1. NP: Garáže a sklepní kóje

2. NP: 3+KK, 1+KK, 2 x 2+KK

3. NP: 3+KK, 1+KK, 2 x 2+KK

4. NP: 4+KK, 2 x 2+KK

19

Kapacitní a provozní ukazatele stavby:

U: Počet uživatelů: U = 26

B: Počet bytových jednotek: B = 11 T: Počet typů bytových jednotek: T = 4 L1: Počet ložnic pro 1 osobu: L1 = 2 L2: Počet ložnic pro 2 osoby: L2 = 15

Obrázek 5 – Snímek jižní fasády, vstup do objektu

Obrázek 6 – Snímek východní a západní fasády

20

Obrázek 7 – Snímek typického nadzemního podlaží

Obrázek 8 – Snímek přízemního podlaží

21

2.2 Stavebně konstrukční řešení

Základní subkonstrukce

➢ Základové konstrukce

- Betonové pasy do ztraceného bednění

➢ Svislé nosné konstrukce

- Zděné stěny z keramických tvárnic tl. 440 mm (přízemní podlaží) a tl. 300 mm (obvodové a vnitřní nosné stěny)

➢ Stropní konstrukce

- Keramické stropní panely tl. 230 mm

➢ Předsazené konstrukce

- Lehké ocelové zavěšené balkóny

➢ Konstrukce schodiště

- Prefabrikované ŽB schodiště

➢ Nosná konstrukce střechy

- Dvouplášťová dřevěná pultová střecha s provětrávanou dutinou

Kompletační konstrukce

➢ Vnitřní dělící konstrukce

- Příčky z keramických tvárnic tl. 150 mm

➢ Svislý obvodový plášť budovy včetně výplní otvorů

- Nosné stěny z keramických tvárnic tl. 300 a 450 mm, okenní výplně tvoří izolační dvojsklo

➢ Skladba střešního pláště

- Provětrávaná skladba s keramickou skládanou krytinou

➢ Podlahy

- Skladba podlah je realizována jako těžká plovoucí podlaha

➢ Podhledy a povrchy na vodorovných konstrukcích - Převážně omítnuté stropy s vápenosádrovou omítkou

➢ Vnitřní povrchy na stěnách

- Vnitřní vápenosádrové a vápenocementové omítky, lokálně SDK

konstrukce v podobě instalačních předstěn pro rozvod technických

systémů (voda, kanalizace)

22

2.3 Řešení TZB systémů

➢ Vytápění

- Centrální dvoutrubková protiproudá soustava s deskovými otopnými tělesy. Zdrojem tepla je plynový kondenzační kotel.

➢ Chlazení

- Není v objektu realizováno.

➢ Příprava TV

- Příprava teplé vody je zajištěna centrálním zásobníkem o objemu 750 l, který je napojen na plynový kondenzační kotel. Stoupací rozvodné potrubí je doplněno cirkulačním obvodem.

➢ Větrání

- Větrání je přirozené. V prostorách největší produkce škodlivin WC, koupelny a kuchyně je instalováno podtlakové větrání. Přívod vzduchu je zajištěn větracími štěrbinami v oknech a v obvodových stěnách.

➢ Osvětlení

- Osvětlení je zajištěno kombinací žárovkových a zářivkových svítidel.

➢ Kanalizace, vodovod, plynovod - Standardní řešení

➢ Elektro silnoproud, slaboproud - Standardní řešení

2.4 Skladby hlavních konstrukcí

SO1 – Stěna obvodová č. 1, soklové rozhraní mezi temperovaným přízemím a exteriérem

- Omítka vápenocementová 10 mm - Tvárnice Porotherm 44 Profi 440 mm - Elastodek 50 Special Mineral 5 mm - Polyuretanová pěna na lepení EPS 2 mm

- Isover EPS Perimetr 40 mm

- Výztužná vrstva, stěrkovací hmota 4 mm

- Soklová omítka 6 mm

23

SO2 – Stěna obvodová č. 2, rozhraní mezi temperovaným přízemím a exteriérem - Omítka vápenocementová 10 mm

- Tvárnice Porotherm 44 Profi 440 mm - Lepidlo a stěrkovací hmota 5 mm

- Isover EPS 70 F 40 mm

- Výztužná vrstva, stěrkovací hmota 4 mm - Silikonová rýhovaná omítka 3 mm

SO3 – Stěna obvodová č. 3, rozhraní mezi vytápěným prostorem a exteriérem - Omítka vápenocementová 10 mm

- Tvárnice Porotherm 30 Profi 300 mm - Lepidlo a stěrkovací hmota 5 mm

- Isover EPS 70 F 160 mm

- Výztužná vrstva, stěrkovací hmota 4 mm - Silikonová rýhovaná omítka 3 mm

P1 – Podlaha na zemině, rozhraní mezi temperovaným prostorem a zeminou - Epoxidová pryskyřice stěrka 3 mm

- Betonová mazanina 100 mm

- PE fólie 2x x

- Styrodur 5000 CS 60 mm

- Elastodek 50 Special Mineral 5 mm

- Železobetonová deska 220 mm

- Štěrkopískový hutněný násyp x

- Rostlá zemina x

C1 – Stropní konstrukce č. 1, rozhraní mezi vytápěným a temperovaným prostorem

- Podlahové linoleum 2 mm

- Potěr cementový 50 mm

- PE fólie 2x x

- Kročejová izolace Isover N 50 mm - Keramické stropní panely 230 mm

- Vápenocementová omítka 10 mm

24

R1 – Střešní konstrukce, rozhraní mezi vytápěným prostorem a exteriérem

- Dřevovláknité desky 15 mm

- Isover Multimax 30 mezi latěmi 60 mm

- Parozábrana Jutafol x

- Isover Multimax 30 mezi krokvemi 200 mm

- Dřevovláknité desky 15 mm

- Pojistná hydroizolace Guttafol x

- Latě, kontra latě x

- Skládaná keramická krytina x

VS1 – Vnitřní stěna, rozhraní mezi vytápěným prostorem bytových jednotek a chodby

- Omítka vápenocementová 10 mm

- Tvárnice Porotherm 44 Profi 440 mm

- Omítka vápenocementová 10 mm

PŘ1 – Příčka č. 1, vnitřní dělící konstrukce

- Omítka vápenocementová 10 mm

- Tvárnice Porotherm 14 Profi 140 mm

- Omítka vápenocementová 10 mm

25

3. ENERGETICKÝ KONCEPT BYTOVÉHO DOMU

Vyhodnocení energetické náročnosti stávajícího stavu bytového domu je provedeno dle následujících kroků:

I. Rozdělení objektu do příslušných zón

II. Tepelné vyhodnocení obalových konstrukcí a konstrukcí na rozhraní ochlazovaných zón pomocí softwaru TEPLO 2017 EDU splňující požadavky ČSN 73 0540-2

III. Výkaz výměr všech obalových konstrukcí a otvorových výplní IV. Zadání dat do programu ENERGIE 2017

Výstupem vyhodnocení energetické náročnosti objektu je celková spotřeba energie v MWh/rok, spotřeba energie dle jednotlivých technických systémů a energonositelů, celková primární neobnovitelná energie. Zmíněná data slouží pro výpočet provozních emisí CO

, které jsou součástí vyhodnocení potenciálu globálního oteplování GWP.

3.1 Rozdělení na zóny

Zónování objektu se provádí v případě, že vnitřní prostředí posuzovaných prostor se výrazně liší od ostatních. Vhodným příkladem je rozdílná vnitřní teplota, různá intenzita výměny vzduchu, různá vnitřní relativní vlhkost, odlišné technické systémy.

V tomto případě je objekt rozdělen do 3 zón na základě odlišné vnitřní výpočtové teploty.

Dělení je následující:

• Zóna č. 1 vytápěná – bytové jednotky Θ

= 21 °C, φ = 50 %, A

= 660,9 m

• Zóna č. 2 vytápěná – hlavní chodba Θ

= 16 °C, φ = 50 %, A

= 123,1 m

• Zóna č. 3 temperovaná – garáže, sklady Θ

= 5 °C, φ = 80 %, A

= 261,3 m

26

Obrázek 9 – Rozdělení objektu na zóny

27

3.2 Tepelné posouzení obalových konstrukcí

Tepelně-technické zhodnocení obalových konstrukcích a konstrukcí na rozhraní zón bylo provedeno dle požadavků platné ČSN 73 0540-2. Součinitel prostupu tepla výplňových konstrukcí byl převzat z ČSN 73 0540-3. Výpočet tepelně-technických vlastností byl vyhotoven programem Teplo 2017 EDU. Ve výpočtu byl zohledněn vliv faktorů snižující tepelně izolační vlastnosti konstrukcí (vlhkostní přirážka, přirážka na tepelné mosty).

Rozhra ní U navržený UN,20dle normy Spl ňuje

zón [W/m2.K] [W/m2.K] ČSN 73 0540-2

S01 Stěna obvodová č. 1 3 - ext 0,571 0,75 ANO

S02 Stěna obvodová č. 2 3 - ext 0,622 0,75 ANO

S03_1 Stěna obvodová č. 3 1 - ext 0,270 0,30 ANO

S03_2 Stěna obvodová č. 3 2 - ext 0,270 *0,40 ANO

C1_1 Strop 1 - 3 0,573 0,75 ANO

C1_2 Strop 2 - 3 0,573 *1,00 ANO

R1_1 Střecha pul tová 1 - ext 0,213 0,24 ANO

R1_2 Střecha pul tová 2 - ext 0,213 *0,32 ANO

P1 Podl a ha na zemi ně 3 - zem 0,557 0,85 ANO

VS1 Vni třní s těna 1 - 2 1,546 2,70 ANO

OJ1-6 Okna ji žní 1, 2 - ext 1,50 1,50 ANO

OV1-5 Okna východní 1, 2 - ext 1,50 1,50 ANO

OZ1-6 Okna zá pa dní 1, 2 - ext 1,50 1,50 ANO

OS1-4 Okna s everní 1 - ext 1,50 1,50 ANO

DJ1 Dveře vs tupní ji h 3 - ext 3,50 3,50 ANO

GV1 Ga rá žová vra ta 3 - ext 3,50 3,50 ANO

DV1 Dveře vni třní 1 - 2 4,60 4,60 ANO

DV2 Dveře vni třní 2 - 3 3,50 3,50 ANO

Kons trukce

Otvorové výpl ně Ozna čení Ná zev kons trukce

Tabulka 2 – Tepelně technické posouzení obalových konstrukcí dle ČSN 0540-2

3.3 Postup zadání dat do Energie 2017 a výsledky

Po stanovení skladeb všech konstrukcí a vyhodnocení jejich tepelně-technických

vlastností jsem pokračoval výkazem výměr všech konstrukcí. Využil jsem softwaru

AutoCAD 2017, kde jsem přes výkresovou dokumentace (půdorysy, pohledy, řez)

stanovil všechny požadované plochy konstrukcí včetně výpočtu obestavěných objemů

všech zón a výpočtu vnější a vnitřní podlahové plochy. Dále jsem do softwaru Energie

2017 zadal řadu dalších parametrů popisující přípravu teplé vody, vnitřní zisky

28

a osvětlení, větrání zón, zdroje tepla, popis spojení zón, energonositele a další. Výhodou programu Energie 2017 byla zabudovaná možnost nápovědy pro dotační titul Nová zelená úsporách, který definuje řadu vstupních parametrů pro bytové domy např.

v systému vnitřních zisků a osvětlení, systému větrání, přípravy teplé vody aj. Všechny zadané parametry jsou dostupné ve výsledném protokolu.

Z výsledného protokolu jsem vybral soubor nejzásadnějších parametrů, které charakterizují posuzovaný objekt:

Faktor tvaru budovy A/V: 0,42 m

/m

Plocha obalových konstrukcí budovy: 1493,9 m

Součet celkových měrných tepelných toků H

: 979,929 W/K Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: 3572,3 m

Celková energeticky vztažná podlah. plocha budovy: 1045,3 m

Průměrný součinitel prostupu tepla budovy U,em: 0,47 W/m

K Měrná potřeba tepla na vytápění budovy: 49 kWh/(m

.a)

Celková roční dodaná energie: 101,74 MWh

Neobnovitelná primární energie za rok: 118,49 MWh

Graf 1 – Rozložení spotřeby energie podle využití

29

Graf 2 – Rozložení spotřeby energie podle energonositele

Vytá pění 69,9 MWh

Tepl á voda 28,4 MWh

Os větlení 2,8 MWh

Pomocné energi e 0,6 MWh

Nucené větrá ní 0,0 MWh

Chl a zení 0,0 MWh

Úpra ha RH 0,0 MWh

Zemní pl yn 98,3 MWh

El ektři na ze s ítě 3,4 MWh

Cel kem 101,7 MWh

Rozděl ení roční doda né energi e Dl e využi tí

Dl e energonos i tel e

Tabulka 3 – Roční dodané energie

30

4. ENVIRONMENTÁLNÍ HODNOCENÍ BYTOVÉHO DOMU

Cílem této kapitoly je provést celkového vyhodnocení potenciálu globálního oteplování řešeného bytového domu. Jednotlivé kroky vyhodnocení se řídí podle metodiky SBToolCZ. Metodika SBToolCZ vyjadřuje úroveň komplexní kvality budov, a to v souladu s principy udržitelné výstavby. SBToolCZ posuzuje a certifikuje vliv budovy na životní prostředí, její sociálně kulturní aspekty, funkční a technickou kvalitu, ekonomické aspekty, management a lokalitu, ve které je budova umístěna. [18]

V rámci metodiky se věnuji dvěma environmentálním kritériím označovanými jako „E.01 Spotřeba primární energie“ a „E.02 Potenciál globálního oteplování“.

Kritérium E.01 se skládá ze dvou dílčích posouzení, a to dle fází životního cyklu budovy:

I. Výrobní fáze – stanovení svázané spotřeby energie (včetně zohlednění obnovy konstrukce po jejím případném skončení životnosti),

II. Fáze provozu – stanovení spotřeby primární energie z neobnovitelných zdrojů dle energetické náročnosti a z použitých energonositelů

Fázi provozu jsem vyhodnotil v předešlé kapitole č. 4 - Energetický koncept bytového domu. V této kapitole se věnuji fázi výrobní. Základem hodnocení výrobní fáze je výkaz výměr jednotlivých konstrukčních prvků, resp. materiálů posuzované budovy. Jelikož je podkladem diplomové práce upravená studie bytového domu, a nikoliv například projektová dokumentace pro provedení stavby, nelze přesně uvést všechny konstrukce, jejich materiály a výkazy výměr. Z tohoto důvodu je vyhodnocení částečně zjednodušeno a neznámé konstrukce nevstupují do hodnocení. Metodika toto popsané zjednodušení připouští. Po sestavení výkazu výměr se k jednotlivým položkám materiálů a konstrukcí přiřadí příslušné jednotkové hodnoty svázaných spotřeb energií, které jsou uvedeny v Katalogu fyzikálních a environmentálních profilů stavebních konstrukcí pro novostavby a rekonstrukce (katalog je dostupný na www.envimat.cz).

Do výpočtu svázané spotřeby energií se zahrnují povinně následující stavební konstrukce:

- základové konstrukce, - hydroizolace,

- podsypy, zásypy (dovezené z místa mimo stavbu),

- nosná svislá a vodorovná konstrukce, včetně konstrukcí předsazených,

31

- nosná konstrukce střešního pláště a střešní plášť, - konstrukce schodiště,

- zábradlí,

- vnitřní dělící konstrukce (příčky), - nenosné obvodové pláště,

- povrchové úpravy,

- finální nášlapné vrstvy podlah, - otvorové výplně,

- tepelné a akustické izolace, - systémy TZB,

- klempířské prvky.

Nezapočítávají se zejména drobné materiály a výrobky složitější povahy (zdroje energie, čerpadla, elektroinstalace, čidla, prvky požární bezpečnosti, zařizovací předměty, výtokové armatury, zámky apod.). Taktéž se nehodnotí stavební procesy a přesuny hmot.

[19]

Pro účely diplomové práce se namísto indikátoru svázané energie (PEI)

použije indikátor svázaných emisích CO

(GWP), jinak je postup totožný

s metodikou. Následující tabulka ilustruje výpočet celkových svázaných emisí

CO

pro řešený objekt.

32

d A V ρm ρv m

[m] [m2] [m3] [kg/m2] [kg/m3] [kg] [(kg.CO2 ekv.)/kg] [kg.CO2 ekv.]

58 065

Beton (základové pasy) 97 % 112,87 2380 268631 0,067 17 990

Výztuž 3 % 3,39 7850 26581 1,482 39 393

Hydroizolace Elastodek 50 0,005 35,495 5,45 193 1,165 225

Isover EPS Perimetr 0,04 90,32 3,61 30 108 4,212 457

∑ 58 065 64 874

Omítka vápenocementová 0,01 26,83 0,27 2000 537 0,213 114

Porotherm 44 Profi 0,44 26,83 11,81 800 9444 0,239 2 254

Hydroizolace Elastodek 50 0,005 26,83 5,45 1220 146 1,165 170

Isover EPS Perimetr 0,04 26,83 1,07 30 32 4,212 136

Soklová omítka 0,01 26,83 0,27 2000 537 0,213 114

∑ 2 788

Omítka vápenocementová 0,01 122,2 1,22 2000 2444 0,213 521

Porotherm 44 Profi 0,44 122,2 53,77 800 43014 0,239 10 264

Lepidlo a stěrkovací hmota 0,005 122,2 0,61 1550 947 0,191 181

Isover EPS 70 F 0,04 122,2 4,89 16 78 4,212 329

Výztužná vrstva, stěrkovací hmota 0,004 122,2 0,49 1300 635 0,191 121

Silikonová rýhovaná omítka 0,003 122,2 0,37 1750 642 0,213 137

∑ 11 553

Omítka vápenocementová 0,01 665,75 6,66 2000 13315 0,213 2 838

Porotherm 30 Profi 0,3 665,75 199,73 800 159780 0,239 38 127

Lepidlo a stěrkovací hmota 0,005 665,75 3,33 1550 5160 0,191 984

Isover EPS 70 F 0,16 665,75 106,52 16 1704 4,212 7 179

Výztužná vrstva, stěrkovací hmota 0,004 665,75 2,66 1300 3462 0,191 660

Silikonová rýhovaná omítka 0,003 665,75 2,00 1750 3495 0,213 745

∑ 50 533 51 951

Omítka vápenocementová 0,01 442,80 4,43 2000 8856 0,213 1 888

Porotherm 44 Profi 0,44 442,80 194,83 800 155866 0,239 37 193

Omítka vápenocementová 0,01 442,80 4,43 2000 8856 0,213 1 888

∑ 40 968

Omítka vápenocementová 90 % 0,01 263,16 2,63 2000 5263 0,213 1 122

Porotherm 14 Profi 0,15 292,4 43,86 800 35088 0,239 8 373

Omítka vápenocementová 90 % 0,01 263,16 2,63 2000 5263 0,213 1 122

Keramický obklad 10 % 0,004 58,48 0,23 2000 468 0,782 366

∑ 10 982 216 243 Podlaha na zemině

Epoxidová pryskyřice 0,0025 261,28 0,65 1200 784 6,730 5 276

Betonová mazanina 0,1 261,28 26,13 2200 57482 0,170 9 795

PE fólie 2x 0,0002 261,28 0,05 1200 63 2,020 127

Styrodur 5000 CS 0,06 261,28 15,68 45 705 3,821 2 695

Elastodek 50 0,005 261,28 5,45 1220 1424 1,165 1 659

ŽB deska 97 % 0,22 261,28 57,48 2380 136806 0,110 15 034

Výztuž 3 % 1,72 7850 13537 1,482 20 062

Štěrkopískový hutněný násyp 0,4 261,28 104,51 1650 172445 0,004 758

∑ 55 406 Stropní konstrukce

Podlahové linoleum 15 % 0,003 117,58 0,35 1200 423 0,374 158

Dřevěná podlaha 80 % 0,025 627,07 15,68 600 9406 0,109 1 023

Keramická dlažba 5 % 0,006 39,19 0,24 2000 470 0,782 368

Potěr cementový 0,05 783,84 39,19 2200 86222 0,170 14 692

PE fólie 2x 0,0002 783,84 0,16 1200 188 2,020 380

Kročejová izolace Isover N 0,05 783,84 39,19 100 3919 1,133 4 441

Keramický stropní panel 0,23 783,84 180,28 355 1541 278263 0,438 121 879

Omítka vápenocementová 0,01 783,84 7,84 2000 15677 0,213 3 342

∑ 146 283 Střešní kosntrukce

Dřevovláknité desky 0,015 261,96 3,93 900 3536 0,650 2 300

Latě 0,06 26,196 1,57 400 629 0,187 118

Isover Multimax 30 mezi latěmi 0,06 261,96 15,72 40 629 1,496 940

Parozábrana Jutafol 0,00022 261,96 0,06 440 25 2,020 51

Krokve 0,2 67,06176 13,41 500 6706 0,187 1 256

Isover Multimax 30 mezi krokvemi 0,2 261,96 52,39 40 2096 1,496 3 135

Dřevovláknité desky 0,015 261,96 3,93 900 3536 0,650 2 300

Pojistná hydroizolace Jutadach 0,0004 261,96 0,10 375 39 1,949 77

Latě, kontra latě 0,1 52,392 5,24 400 2096 0,187 393

Skládaná keramická krytina 261,96 42,5 11133 0,358 3 984

∑ 14 555 32 378 Schodiště

Prebarikované ŽB panely 0,3 38,52 11,56 2380 27503 0,110 3 022

Výztuž 4 % 0,46 7850 3629 1,482 5 378

Epoxidová pryskyřice 0,0025 57,78 0,14 1200 173 6,730 1 167

Vnější omítka 0,01 38,52 0,39 2000 770 0,213 164

∑ 9 731 Zábradlí

Vnitřní schodiště 22,16 7,5 166 2,092 348

Balkóny 170,1 10 1701 2,092 3 559

∑ 3 907 Otvorové výplně

Okenní izolační dvojska 0,008 114,5 0,92 2600 2382 0,980 2 333

Dveře venkovní prosklenné 50 2,242 112

Okenní plastové rámy 230,3 3,5 kg/m 806 2,605 2 100

Garážové dveře 31,68 14 kg/m2 444 2,461 1 091

Dveře vnitřní dřevěné 77 15 kg/ks 1155 1,335 1 541

∑ 7 178 Balkóny

Ocelový rošt 85,5 50 kg/m2 4275 2,092 8 945

Hliníkový rám 85,5 10 kg/m2 855 3,061 2 617

∑ 11 563 CELKEM 423 511 Konstrukce vodorovné

PŘ1

Ostatní (ŽB jádro, schodiště, zábradlí, výplně, balkóny) C1

R1

GWP

P1 Z1

SO1

SO2

SO3

VS1

OZN. KONSTRUKCE/MATERIÁL

Základové konstrukce

Obvodové stěny (nosné)

Stěny vnitřní (nosné i nenosné)

Tabulka 4 – Výpočet svázaných emisí CO2,ekv

33

Kritérium E.02 Potenciál globálního oteplování navazuje na energetické výstupy z E.01. Hodnocení se skládá ze dvou dílčích posouzení, a to opět dle fází životního cyklu budovy:

I. Výrobní fáze – stanovení svázané produkce emisí CO

. (včetně zohlednění obnovy konstrukce po jejím případném skončení životnosti), II. Fáze provozu – stanovení produkce emisí CO

, vzniklých v důsledku

spotřeby energie v budově.

Pro účely diplomové práce je indikátor potenciálu globálního oteplování vyjádřen jako celková měrná roční produkce ekvivalentních emisí CO

v tunách – t CO2

/rok (oproti metodice, kde je hodnota navíc vztažena na 1 m

podlahové plochy – kg CO

/(m

.rok). [19]

V následujících tabulkách je uveden výpočet konečné produkce emisích CO

pro řešený objekt a jeho porovnání s emisními požadavky pro hranici globálního oteplení o 1,5 °C a 2,0 °C.

Položka Spotřeba [MWh/a] Spotřeba [MJ/a] Energonositel Emisní faktor [g CO_2,ekv/MJ] Roční emise [kg CO_2,ekv/a]

Vytápění 69,9 251 640 zemní plyn 87,1 21 918

Chlazení 0 - - - -

Příprava teplé vody 28,4 102 240 zemní plyn 87,1 8 905

Úprava vlhkosti vzduchu 0 - - - -

Mechanické větrání 0 - - - - Osvětlení 2,8 10 080 elektřina ze sítě 207,4 2 091

Pomocné energie 0,6 2 160 elektřina ze sítě 207,4 448

33 362

Tabulka 5 – Výpočet provozních emisích CO2,ekv.

34

Celková produkce svázaných emisí CO

(tab. 4) 423,5 t CO

Životnost objektu 50 let

Roční produkce svázaných emisí CO

8,5 t CO

/a Roční produkce provozních emisí CO

(tab. 5) 33,3 t CO

/a Celková roční produkce emisí CO

41,8 t CO

/a

STÁVAJÍCÍ STAV 41,8 t CO

/a

EMISNÍ POŽADAVEK NA 2,0 °C 28,4 t CO

/a NESPLNĚNO!

EMISNÍ POŽADAVEK 1,5 °C 17,0 t CO

/a NESPLNĚNO!

Z výsledků je patrné, že řešený objekt nesplňuje ani jeden z emisních

požadavků. Co se týče podílu provozních a svázaných emisí CO

, pak provozní

emise tvoří přibližně 80 % a svázané zbylých 20 %. Stávající stav převyšuje

stanovenou hranici pro 1,5 °C o 24,8 t CO

/a, což představuje cca 2,5násobek

požadavku. Primárně je tedy nutné radikálně snížit provozní emise v rámci

technických systémů objektu a případně využít jiných energonositelů, sekundárně

pak směřovat na konstrukční systém a materiálové řešení objektu.

35

5. ENERGETICKÝ A STAVEBNÍ KONCEPT SPLŇUJÍCÍ EMISNÍ POŽADAVKY GWP

5.1 Návrhy opatření

V této kapitole jsou podrobně řešena opatření snižující provozní a svázané emise CO

bytového domu. Výsledkem je několik variant s různými okrajovými podmínkami (opatřeními), které odpovídají jednak výstavbě a provozu nových bytových domů, tak i rekonstrukcím stávajících bytových domů v ČR.

5.1.1 OP1 – Změna zónování

Opatření navrhuje sloučení zóny č. 2 (prostor hlavní chodby a schodiště) a zóny

č. 3 (garáže a sklady) do jedné s vnitřní výpočtovou teplotou 5 °C – temperované

prostory. Vnitřní výpočtová teplota se změní z původních 16 °C na 5 °C. Z hlediska

uživatelského komfortu dojde k nepatrnému snížení kvality, nicméně v těchto prostorách

se osoby zdržují jen velmi krátkou dobu.

36

Obrázek 10 – Nové rozdělení objektu na zóny

37

5.1.2 OP2 – Součinitel prostupu tepla obalových konstrukcí

Všechny obalové konstrukce a konstrukce na rozhraní zón budou splňovat doporučené hodnoty U

pro pasivní budovy dle ČSN 73 0540-2. Opatření povede ke značnému snížení potřeby tepla na vytápění a nepatrnému navýšení svázané energie konstrukcí. S tímto opatřením je také spojena optimalizace řešení tepelných mostů a vazeb a jejich redukce na minimální hodnoty. Přirážka na vliv tepelných vazeb je snížena oproti původnímu stavu z 0,05 W/m

K na 0,02 W/m

K, což představuje důsledně optimalizované tepelné vazby.

Obrázek 11 – Doporučené hodnoty pro pasivní budovy dle ČSN 73 0540-2011

38

Rozhra ní U navržený Upas,20 dle normy Spl ňuje

zón [W/m2.K] [W/m2.K] ČSN 73 0540-2

S01 Stěna obvodová č. 1 2 - ext 0,38 0,38 a ž 0,25 ANO

S02 Stěna obvodová č. 2 2 - ext 0,38 0,38 a ž 0,25 ANO

S03_1 Stěna obvodová č. 3 1 - ext 0,18 0,18 a ž 0,12 ANO

S03_2 Stěna obvodová č. 3 2 - ext 0,18 0,38 a ž 0,25 ANO

C1 Strop 1 - 2 0,38 0,38 a ž 0,25 ANO

R1_1 Střecha pul tová 1 - ext 0,15 0,15 a ž 0,10 ANO

R1_2 Střecha pul tová 2 - ext 0,15 2,40 a ž 1,60 ANO

P1 Podl a ha na zemi ně 2 - zem 0,45 0,45 a ž 0,30 ANO

VS1 Vni třní s těna 1 - 2 0,38 0,38 a ž 0,25 ANO

OJ1-6 Okna ji žní 1, 2 - ext 0,71 0,8 a ž 0,6 ANO

OV1-5 Okna východní 1, 2 - ext 0,71 0,8 a ž 0,6 ANO

OZ1-6 Okna zá pa dní 1, 2 - ext 0,71 0,8 a ž 0,6 ANO

OS1-4 Okna s everní 1 - ext 0,71 0,8 a ž 0,6 ANO

DJ1 Dveře vs tupní ji h 2 - ext 1,50 1,70 ANO

GV1 Ga rá žová vra ta 2 - ext 1,50 1,70 ANO

DV1 Dveře vni třní 1 - 2 1,50 1,70 ANO

Kons trukce

Otvorové výpl ně Ozna čení Ná zev kons trukce

Tabulka 6 - Tepelně technické posouzení obalových konstrukcí dle ČSN 0540-2

5.1.3 OP3 – Svázaná energie

V rámci úspory svázaných emisích CO

bude provedeno environmentální srovnání několika typů materiálového řešení vybraných konstrukcí. Konstrukce budou posuzovány pomocí Katalogu fyzikálních a environmentálních profilů stavebních konstrukcí pro novostavby a rekonstrukce z webové stránky www.envimat.cz, který mimo jiné umožňuje sestavení vlastních vrstvených či prvkových konstrukcí.

Položka tl. [m] A [m2] ρ [kg/m3] GWP [kg CO2 ekv./kg] GWP [kg CO2 ekv./m2] V [m3] m [kg] GWP [kg CO2 ekv.]

Cihla pálená dutinová 0,300 1,0 800 0,239 0,300 240 57,3

Vápenopísková tvárnice 0,300 1,0 1530 0,130 0,300 459 59,8

CLT novatop open 0,294 1,0 130 výpočet přes envimat 17,58 0,294 38 17,6

Dřevěný rám "2by4" 0,170 1,0 výpočet přes envimat 11,68 0,170 11,1

Keramický stropní panel 0,230 1,0 výpočet přes envimat 155,68 155,7

ŽB panel Spiroll 0,160 1,0 výpočet přes envimat 78,86 78,9

CLT novatop open 0,294 1,0 130 výpočet přes envimat 17,58 17,6

Dřevěný trámový strop 0,248 1,0 výpočet přes envimat 11,47 11,5

Cementová mazanina 0,050 1,0 2200 0,170 0,05 110 5,5

2x OSB deska 0,030 1,0 650 0,481 0,03 19,5 0,6

tl. [m]* A [m2] ρ [kg/m3] ʎ s vl h. při rá ž. [W/mK] GWP [kg CO2 ekv./kg] V [m3] m [kg] GWP [kg CO2 ekv.]

Isover TF Profi 0,21 1 125 0,0385 1,13 0,21 26,25 29,7

Isover EPS 70F 0,22 1 15 0,0402 4,21 0,22 3,3 13,9

Isover EPS Greywall 0,18 1 15 0,0330 4,21 0,18 2,7 11,4

Isover Orsik (vložená) 0,22 1 30 0,0407 1,13 0,22 6,6 7,5

*tl. odpovídá U = 0,18 [W/(m2·K)]

Stěnové konstrukce

Stropní konstrukce

Kompletační konstrukce - podlahy

Kontaktní zateplovací systémy

Tabulka 7 – Porovnání indikátoru GWP pro jednotlivé konstrukce